chapitre 8

Chapitre 8
Convergence et collision continentale
carte du TP 1.
Carte des fonds océaniques et des vecteurs mouvements relatifs aux frontières des plaques lithosphériques
Himalaya
Mont Blanc
Les chaînes de montagne sont des vastes ensembles de reliefs élevé (Mont Blanc à 4807 m,
Everest à 8844), longs de quelques centaines ou quelques milliers de km et de largeur beaucoup plus
faible. On appelle orogenèse l’ensemble des processus qui conduisent à la formation de reliefs.
I Des traces de collision
A Les indices d’un raccourcissement
1 Des plis
Doc 1 p 216 Dans les Alpes, les plis sont dus à des contraintes compressives exercées sur ces
roches sédimentaires déjà déposées, qui n’ont pas cassé mais ont subi une déformation ductile. La
ductilité dépend de plusieurs paramètres : profondeur/pression (corrélation positive), température
(corrélation également positive) , mais aussi nature minéralogique de la roche.
Rappel : une phase de plissement est due à une compression et il se forme autant de synclinaux que
d’anticlinaux….
2 Des failles inverses
Doc 2 p 216
Dans les Alpes, se trouvent des failles inverses, témoins de contraintes compressives avec un
comportement cette fois-ci cassant des roches, qui peut-être lié aux conditions PT, à la rapidité avec
laquelle s’est exercée la contrainte ou encore la nature minéralogique des massifs rocheux…
3 Des charriages
Dans les Alpes suisses, des formations permiennes (-280 MA) reposent sur des formations
plissées du crétacé et Eocène (-100 à -50 MA). On peut parler de discordance car cette disposition est
contraire à ce que prédit le principe de superposition. Un chevauchement de grande amplitude (quelques
dizaines à plusieurs centaines de km) a eu lieu pour que les terrains se positionnent : on parle de
charriage, phénomène tectonique entraînant un ensemble de terrains à recouvrir d’autres formations
géologiques, créant ainsi un contact anormal.
B Les indices d’un épaississement : une topographie particulière
Analyse des documents p 218-219
Les profils sismiques montrent que la chaîne des Alpes est constituée par :
- une racine crustale profonde (le Moho se trouve à plus de 50 km de profondeur à l’aplomb des
hauts massifs)
- un empilement d’unités crustales séparées par de grands chevauchements, recoupant à la fois
croûte et manteau. De grandes failles, comme le front pennique en sont le témoignage (zone
médiane sur zone externe).
C Datation relative des structures observées
Plis et failles sont recoupés par les chevauchements (sachant que certaines failles correspondent
au charriage), ils leurs sont donc antérieurs d’après le principe de recoupement. Le charriage de Digne
est postérieur à l’Oligocène.
Attention à ne pas utiliser le principe de superposition au niveau d’une nappe de charriage.
II Les témoins d’un ancien domaine océanique
A Des failles normales à l’origine de blocs basculés : marges passives
Voir power point les marges passives XP+Vidéoprojecteur
Doc 2 p 221
Certains massifs comme le Pelvoux présentent à l’affleurement du socle continental fracturé par
une série de failles normales plus ou moins parallèles, qui délimitent des blocs basculés larges de
plusieurs km. Entre les failles, au niveau des blocs basculés, s’accumulent des sédiments océaniques
(mieux conservés dans les creux que dans les crêtes) : marge passive. Ce type de structure est le
premier à se mettre en place lors d’un rifting, ouverture d’un nouvel océan.
B Des roches sédimentaires
On retrouve dans les Alpes des roches sédimentaires, qui se sont déposées en milieu marin : c’est
le cas des Radiolarites caractéristiques des grandes profondeurs (roches siliceuses des plaines
abyssales). Les calcaires sont eux caractéristiques de moins grandes profondeurs mais toujours en milieu
marin.
C Des ophiolites
Document 1 p 220 On appelle ophiolite ou ensemble ophiolitique, les roches magmatiques plus ou
moins métamorphisées que l’on trouve dans les chaînes de montagne et qui sont des fragments de la
croûte océanique et du manteau supérieur portés en altitude lors d’une collision continentale. Elles sont
constituées de bas en haut de péridotites, de gabbros et de basaltes. Dans les Alpes, les ophiolites sont
âgées de 150 à 180 MA.
D Les indices de la fermeture de l’océan alpin : le métamorphisme des zones de subduction
Les gabbros retrouvés dans les complexes ophiolitiques ont subi un léger métamorphisme par
augmentation de la profondeur, diminution de la température et hydratation de la croûte : formation
d’hornblende. Puis un métamorphisme un peu plus intense s’est produit : présence d’actinote et de
chlorite caractéristiques des schistes verts et de la subduction. La présence de glaucophane et grenat,
minéraux caractéristiques de métamorphisme de haute pression basse température confirme que des
portions de lithosphère océanique ont « subducté ».
Aujourd’hui ces roches se retrouvent en surface dans des conditions de stabilité relative (pas le
temps de s’équilibrer, et eau disparue).
Chemin PTt des gabbros des Alpes
III Evolution tardive des chaînes de montagne
La collision se poursuit encore de nos jours et s’accompagne d’une remontée de la racine crustale.
De plus on observe :
- une érosion qui tend à aplanir les reliefs,
- une fusion partielle de la croûte située en profondeur, entraînant la formation de roches plutoniques
comme le granite.
Composition de la lithosphère continentale
granite
Géotherme continental et solidus du
Conclusion :
Dans les Alpes franco-italiennes affleurent des roches qui contiennent des témoins minéralogiques des
conditions de pression et température d’une subduction. Il s’agit d’éléments d’une ancienne lithosphère
océanique subduite et ramenée en surface (ophiolites).
Dans les Alpes franco-italiennes affleurent des témoins de marges passives : sédiments, blocs basculés
et de croûte océanique non subduite (ophiolites). Les marges passives sont déformées et témoignent de
la collision continentale. La convergence est ici absorbée par la déformation des marges qui se
raccourcissent et s’épaississent, conduisant à la formation d’une chaîne de montagnes. Les conséquences
les plus visibles du raccourcissement et de l’épaississement de la croûte continentale sont :
- une topographie particulière (des reliefs élevés associés à une racine crustale),
- des plis, des failles et des charriages.
Après la collision, la chaîne de montagnes est le lieu d’une évolution tardive : érosion en surface, fusion
partielle en profondeur.
La fin de ce chapitre est l’occasion de dresser un rapide bilan de la dynamique de la lithosphère, de
l’ouverture océanique à la naissance d’une chaîne de montagnes.
L’orogenèse alpine en bref